華興恒
我們都知道,“黑洞”是一個天文學名詞。這種天體引力極大,任何物質在經過它附近時都會被吸進去。
有趣的是,數學領域中也有“黑洞”。一些正整數經過有限次重排、計算,其計算結果固定為一個值,再也“跳不出去”。這個值就是數字“黑洞”。
我們任意寫一個各位數字不完全相同的正三位數,把它的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,會得到第二個、第三個正三位數,把第二個、第三個正三位數之差作為第四個正三位數。然后,我們對第四個正三位數進行如上重排、計算……重復上述步驟,我們重排、計算若干次后,就會有所發(fā)現。
例如,我們把323的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,得到332、233,332-233=099(注意:0應作為一個數字按序排列);把099的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,得到990、099,990-099=891;把891的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,得到981、189,981-189=792;把792的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,得到972、279,972-279=693;把693的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,得到963、369,963-369=594;把594的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,得到954、459,954-459=495;把495的各位數字按從大到小、從小到大的順序排列,得到954、459,954-459=495……
有趣的是,任何各位數字不完全相同的正三位數經過有限次這樣重排、計算,大數、小數之差都會“陷入”495這個數字“黑洞”。你如果不相信,可以再選幾個各位數字不完全相同的正三位數試試。
對于任意一個各位數字不完全相同的正四位數,我們按計算正三位數的“黑洞”的方法計算,大數、小數之差是不是也會“陷入”數字“黑洞”?答案是肯定的,大數、小數之差最終都會“陷入”6174這個數字“黑洞”。
比如,對于9365,我們按計算正三位數的“黑洞”的方法計算:9653-3569=6084,8640-0468=8172,8721-1278=7443,7443-3447=3996,9963-3699=6264,6642-2466=4176,7641-1467=6174,7641-1467=6174……
對于正整數n,我們先計算出n的各位數字的平方數之和n1,再計算出n1的各位數字的平方數之和n2……如此繼續(xù)計算,我們會發(fā)現和“陷入”了1這個數字“黑洞”。
你可以再任選其他正整數,然后這樣計算,看看結果如何。
任意找一個3的倍數,我們按計算平方數之和的“黑洞”的方法計算立方數之和,會發(fā)現和最終都“陷入”了153這個數字“黑洞”。
看了以上幾種數字“黑洞”,你是不是再次體會了數學的神奇與美妙?